Aldo-keto reductase (AKR) superfamily is responsible for preventing mammalian cells from the toxic and carcinogenic effect of different genotoxic and non-genotoxic chemicals by reducing them, though the inducibility of these genes are different in different species. The aim of this paper is to compare the gene regulation mechanisms of AKR superfamily genes in different species and to identify the conserved areas, which are responsible for gene regulations in the presence of antioxidant, toxicants, and non-genotoxic carcinogens. At the beginning of the analysis AKR genes found in different species were divided into two groups based on their amino acid sequence similarities. Comparison of AKR7A gene clusters between different species revealed that Human AKR7A2 has orthologues in mammalians like rat, mouse, pigs, and other primates. On the other hand, AKR7A3 has orthologues only in rat and AKR7L is present only in primates. All the genes of AKR superfamily have a trend to stay in clusters in mammalian chromosomes having repeated sequences in between them. Transcription start site analysis revealed that genes like human AKR7A2 and rat Akr7a4 do not have conventional promoter regions such as TATA box, CAAT box and have several GC-rich regions, whereas gene like Akr7a1 contains a TATA box 25 bp upstream of transcription start site instead of having CpG islands. Putative orthologous genes i.e., rat AKR7A4, human AKR7A2, and mouse AKR7A5 share more common features such as common transcription factor binding site for specificity protein 1 (SP1), GATA binding factor family, Selenocysteine tRNA gene transcription activating factor (STAF) zinc finger protein, Krüppel-like C2H2 zinc finger (HICF) protein, negative glucocorticoid response element (NGRE) etc. Similarly, genes like rat AKR7A1, human AKR7A3, and human AKR7L share common sequence and transcription factor binding sites. Among those, Nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) is thought to be responsible for the inducibility of these genes in the presence of antioxidants. Our analysis revealed that AKR7A gene family consists of genes having a large number of variations in them. Some of these, such as AKR7A2 are housekeeping genes, on the other hand, genes like AKR7A3 are highly inducible in the presence of antioxidants because of the presence of Nrf2 binding site in their promoter. AKR7A1 has a different promoter than others and function of AKR7L gene is still unknown.

中文翻译：

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哺乳动物AKR7A基因启动子的表征和分析：对转录调控的影响。

醛酮还原酶（AKR）超家族负责通过减少它们来防止哺乳动物细胞受到不同遗传毒性和非遗传毒性化学物质的毒性和致癌作用，尽管这些基因的诱导能力在不同物种中也不同。本文的目的是比较不同物种中AKR超家族基因的基因调控机制，并确定在存在抗氧化剂，有毒物质和非遗传毒性致癌物的情况下负责基因调控的保守区域。在分析开始时，根据不同物种的氨基酸序列相似性，将在不同物种中发现的AKR基因分为两组。不同物种之间AKR7A基因簇的比较显示，人AKR7A2在哺乳动物（如大鼠，小鼠，猪和其他灵长类动物）中具有直向同源物。另一方面，AKR7A3仅在大鼠中具有直向同源物，而AKR7L仅在灵长类动物中存在。AKR超家族的所有基因都倾向于留在哺乳动物染色体的簇中，簇之间有重复的序列。转录起始位点分析显示，诸如人AKR7A2和大鼠Akr7a4之类的基因不具有常规启动子区域（如TATA框，CAAT框）并具有多个富含GC的区域，而诸如Akr7a1之类的基因则包含一个位于转录起始位点上游25 bp的TATA框。 CpG岛屿的问题。推测的直系同源基因，即大鼠AKR7A4，人AKR7A2和小鼠AKR7A5具有更多共同特征，例如特异性蛋白1（SP1），GATA结合因子家族，硒代半胱氨酸tRNA基因转录激活因子（STAF）锌指蛋白的共同转录因子结合位点，类似于Krüppel的C2H2锌指（HICF）蛋白，糖皮质激素阴性元件（NGRE）等。类似地，大鼠AKR7A1，人类AKR7A3和人类AKR7L等基因共享相同的序列和转录因子结合位点。其中，在抗氧化剂的存在下，核因子红系2相关因子2（Nrf2）负责这些基因的诱导。我们的分析表明，AKR7A基因家族由其中具有大量变异的基因组成。其中一些，例如AKR7A2是管家基因，另一方面，由于其启动子中存在Nrf2结合位点，因此像AKR7A3这样的基因在抗氧化剂的存在下是高度可诱导的。AKR7A1具有与其他启动子不同的启动子，并且AKR7L基因的功能仍然未知。像大鼠AKR7A1，人类AKR7A3和人类AKR7L这样的基因共享相同的序列和转录因子结合位点。其中，在抗氧化剂的存在下，核因子红系2相关因子2（Nrf2）负责这些基因的诱导。我们的分析表明，AKR7A基因家族由其中具有大量变异的基因组成。其中一些，例如AKR7A2是管家基因，另一方面，由于其启动子中存在Nrf2结合位点，因此像AKR7A3这样的基因在抗氧化剂的存在下是高度可诱导的。AKR7A1具有与其他启动子不同的启动子，并且AKR7L基因的功能仍然未知。像大鼠AKR7A1，人类AKR7A3和人类AKR7L这样的基因共享相同的序列和转录因子结合位点。其中，在抗氧化剂的存在下，核因子红系2相关因子2（Nrf2）负责这些基因的诱导。我们的分析表明，AKR7A基因家族由其中具有大量变异的基因组成。其中一些，例如AKR7A2是管家基因，另一方面，由于其启动子中存在Nrf2结合位点，因此像AKR7A3这样的基因在抗氧化剂的存在下是高度可诱导的。AKR7A1具有与其他启动子不同的启动子，并且AKR7L基因的功能仍然未知。人们认为，在抗氧化剂的存在下，核因子红系2相关因子2（Nrf2）负责这些基因的诱导。我们的分析表明，AKR7A基因家族由其中具有大量变异的基因组成。其中一些，例如AKR7A2是管家基因，另一方面，由于其启动子中存在Nrf2结合位点，因此像AKR7A3这样的基因在抗氧化剂的存在下是高度可诱导的。AKR7A1具有与其他启动子不同的启动子，并且AKR7L基因的功能仍然未知。人们认为，在抗氧化剂的存在下，核因子红系2相关因子2（Nrf2）负责这些基因的诱导。我们的分析表明，AKR7A基因家族由其中具有大量变异的基因组成。其中一些，例如AKR7A2是管家基因，另一方面，由于其启动子中存在Nrf2结合位点，因此像AKR7A3这样的基因在抗氧化剂的存在下是高度可诱导的。AKR7A1具有与其他启动子不同的启动子，并且AKR7L基因的功能仍然未知。由于抗氧化剂的启动子中存在Nrf2结合位点，因此在抗氧化剂的存在下可高度诱导AKR7A3等基因。AKR7A1具有与其他启动子不同的启动子，并且AKR7L基因的功能仍然未知。由于其启动子中存在Nrf2结合位点，因此在抗氧化剂的存在下可高度诱导AKR7A3等基因。AKR7A1具有与其他启动子不同的启动子，并且AKR7L基因的功能仍然未知。